本文报道了一种基于芘激基复合物荧光开关的高选择性、高灵敏核糖核酸酶 H（RNase H）荧光检测方法。该方法将双芘标记 DNA/RNA 双链与超分子包合增强荧光相结合。初始状态下，DNA/RNA 双链结构刚性使两端芘分子距离较远，探针处于“关闭”状态，仅产生芘单体荧光。加入 RNase H 后，DNA/RNA 双链中的 RNA 链被...
本文基于石墨烯氧化物（GO）和适配体诱导的可拆卸 DNA 纳米梯子，开发了一种高灵敏荧光关闭型生物传感器，用于检测赭曲霉毒素 A（OTA）。体系中，H1 和 H2 两种单链 DNA 自组装形成 DNA 纳米梯子，其中 H1 标记荧光基团，H2 为 OTA 结合适配体。纳米梯子自组装后与 GO 的吸附减弱，荧光强度保持较高。加入 OT...
为在工业规模上生产高价值化学品，酿酒酵母的代谢工程需要广泛调控其代谢。本文鉴定了新的基因表达微调策略，以增强内源代谢通量，提高乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A水平。将基于dCas9的转录调控与响应丙二酰辅酶A的胞内生物传感器结合，用于筛选有益调控组合。候选基因由基因组尺度代谢模型预测，并设计了靶向168个基因的gRNA文库。经多轮荧光激活细...
系统进化指数富集（SELEX）是筛选适配体的传统方法，在生物传感领域具有潜力，但筛选前对 DNA 文库或靶标进行化学修饰可能遮蔽适配体与靶标之间的真实识别和结合位点。本研究提出一种无标记、无修饰的原位筛选策略，以克服该限制。该策略基于电泳迁移率变动实验原理，将牛血清白蛋白（BSA）预先混入琼脂糖凝胶中，使未修饰的单链 DNA 文库在...
本研究设计了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）和磁性纳米颗粒（MNPs）的荧光纳米生物传感器，用于高灵敏、高特异性检测志贺氏菌属（Shigella spp）。首先通过柠檬酸还原法合成 AuNPs，并将两条 DNA 探针固定在其表面，其中一条为 Texas Red 613 标记的荧光 DNA 探针，作为信号报告物；同时采用乙二醇法合成氨...
本研究通过水热法以柠檬酸和尿素为碳源和氮源合成氮掺杂碳量子点（NCQDs）。TEM显示其近球形、平均粒径约1.5 nm，并具有良好的热稳定性和光学稳定性；FTIR、紫外-可见吸收和荧光光谱进一步证实其表面富含羧基且荧光发射峰位于约400 nm。随后采用EDC/NHS化学活化NCQDs表面羧基，并用BSA封闭非特异性位点，将扁豆β-半...
戊二醛（GTA）是一种双醛，常用作生物固定剂，其与牛血清白蛋白（BSA）等蛋白的相互作用已有较多报道，且 GTA 与 BSA 分子相互作用时可诱导荧光。本文开发了一种基于 GTA 交联赋予 BSA 荧光的新方法，用于 BSA 的敏感、可重复定量。该方法可使用标准实验室设备，具有低成本、快速和简便的特点。研究采用共聚焦激光扫描显微镜（...
细胞内pH和氧化还原状态对多种生物学过程至关重要，并部分决定细胞行为。本研究开发了一种遗传编码双功能荧光探针pHaROS，用于在活细胞中同时实时检测氧化还原电位和pH的动态变化。pHaROS由拟南芥黄素单核苷酸结合荧光蛋白iLOV和mKATE变体mBeRFP融合而成。在酿酒酵母中，作者证实H2O2处理可提高细胞整体氧化还原电位，并伴...
本文构建了一种由单链 DNA 模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）作为双发射荧光团的比率荧光纳米探针，用于高灵敏、高选择性检测半胱氨酸（Cys）和组氨酸（His）。DNA-AgNCs 具有双荧光发射特性：470 nm 激发时产生峰值位于 560 nm 的弱绿色荧光，550 nm 激发时产生峰值位于 595 nm 的强红色荧光。研究发...
系统性抗肿瘤免疫可通过诱导恶性细胞发生免疫原性细胞死亡（ICD）而重建。某些细胞毒性化合物，如蒽环类、奥沙利铂和紫杉烷，可作用于癌细胞并激活死亡前应激通路，导致钙网蛋白（CALR）在细胞表面暴露，以及三磷酸腺苷（ATP）、膜联蛋白 A1（ANXA1）、高迁移率族蛋白 B1（HMGB1）和 I 型干扰素的释放；这些改变共同构成 ICD...
汞离子（Hg2+）是普遍存在的环境污染物，其检测对公共健康至关重要。本研究通过构建汞感应转录因子 MerR 与增强型黄色荧光蛋白（EYFP）的蛋白融合体，开发了一种新型荧光生物传感器。Hg2+ 诱导 MerR 发生构象变化，并将该变化转导为荧光信号变化。随着 Hg2+ 浓度升高，生物传感器蛋白的荧光强度降低，在 0.5–40 nM ...
荧光共振能量转移（FRET）是一种依赖供体与受体距离的能量转移机制，在生物传感器中具有应用潜力。本研究基于氮、硫双掺杂碳点（N,S-CDs）与金纳米颗粒（Au NPs）之间的FRET，建立了一种高效荧光“开启”型谷胱甘肽（GSH）检测方法。N,S-CDs由3-氨基硫酚经一锅水热法合成，具有优异荧光性能，最大发射波长为530 nm。将...
本研究报道了阳离子肽诱导谷胱甘肽包覆金纳米团簇（GSH-AuNCs）聚集并产生聚集诱导发射增强（AIEE）的新策略。与 GSH-AuNCs 相比，多精氨酸（polyArg）通过静电吸引触发 GSH-AuNCs 聚集，使发光强度增强 3.5 倍、量子产率提高 10 倍、发射峰蓝移 8 nm、平均发光寿命增加 2.1 倍。作者以阳离子肽...
DNA 3'-磷酸酶是修复 DNA 损伤的关键酶，其活性异常与多种人类疾病相关，灵敏检测对临床诊断与治疗具有重要意义。本文开发了一种基于外切酶 III 辅助级联循环放大反应的荧光生物传感器，用于检测 DNA 3'-磷酸酶活性。该传感器由生物素修饰发夹 DNA1、发夹 DNA2 和荧光探针 DNA（FP）组成。生物素修饰发夹 DNA1...
肝癌是全球癌症相关死亡的第二大原因，常伴随多种基因异常表达。其中，p53 和 p21 基因在肝癌发生发展中发挥重要作用，因此实时监测二者 mRNA 水平对早期诊断和阐明肝癌分子机制具有重要意义。本文利用还原氧化石墨烯纳米片（rGONS）辅助荧光探针，构建了一种可原位、实时监测 p53 和 p21 mRNA 水平的功能纳米系统。与传统...
为检测活细胞中重要信号分子过氧化氢（H2O2），已开发多种遗传编码传感器，但仍需更灵敏、响应更快的生物传感器。本研究以大肠杆菌为平台，开发了一种新型荧光 H2O2 传感器 TScGP。该传感器采用循环置换黄色荧光蛋白（cpYFP），并基于过氧化物酶体蛋白（Prx）与硫氧还蛋白（Trx）之间的氧化还原中继。结构上，cpYFP 被夹在真...
草甘膦是全球使用最广泛的除草剂，其大量施用引发对人类健康和生态环境的担忧，因此需要在饮用水与地表水中持续监测。本研究开发了一种用于现场快速检测草甘膦的新型免疫分析/生物传感系统，将流动注射技术与免疫识别的高特异性相结合。该系统以固定在 Sephadex G50 微珠上的 IgY 型抗草甘膦抗体为识别元件，样品中的草甘膦先与抗体结合，...
本文报道了一种基于熵驱动三维DNA行走机器和催化发夹组装（CHA）反应的无酶荧光生物传感器，用于microRNA检测。该体系以链霉亲和素包被聚苯乙烯微球作为三维轨道载体，通过生物素-链霉亲和素偶联固定由连接链（LS）、辅助链（AS）和底物链（S）组成的三元DNA底物。以miRNA-21为模型靶标，其通过toehold 1置换AS并作...
本文报道了一种基于共轭聚电解质P-C-3的荧光生物传感器及一种利用人工智能进行光谱形状识别以鉴定生物分子的一般方法。以结构明确的分析物为对象，作者证明P-C-3的荧光发射谱形对微小结构变化敏感，并可为不同分析物提供特征性谱形模式。研究还建立了特征选择方法，以降低计算复杂度并防止数据过拟合。结果表明，仅选择3至5个波长的归一化/相对荧...
基质金属蛋白酶-2（MMP2）在细胞外基质重塑和癌症进展中显著升高，因此其监测具有重要价值。本研究设计了一条可被 MMP2 识别并切割的敏感多肽链，将上转换纳米粒子（UCNP）与磷化铟量子点（InP QD）连接，构建 UCNP-p@InP-cRGD 纳米复合生物传感器。该传感器在 808 nm 近红外光激发下，UCNP 产生上转换绿...